Термостойкая плата из эпоксидной смолы выходит из строя при термоциклировании

A термостойкая плита из эпоксидной смолы его покупают по одной причине: он остается жестким и изолирующим при температурах, которые смягчают стандартный ламинат. Покупатели устанавливают эти платы в приспособления для прожига и крепления устройств питания. Проверяют температуру стеклования по паспорту, см. 180°С, и утверждают заказ. Шесть месяцев спустя та же плата треснула вокруг монтажных отверстий. Прочность на изгиб снижается вдвое. Диэлектрические потери возрастают. Плата из термостойкой эпоксидной смолы, которая выдерживает одно испытание при высокой температуре, часто выходит из строя при многократном термоциклировании, и циклическое воздействие — это то, что происходит в реальном использовании, а не единственное пиковое число, которое продало материал.

Температура стеклования больше вводит в заблуждение, чем дает информацию

Tg отмечает, где эпоксидная смола переходит из стекловидной в эластичную. Покупатели относятся к этому как к большой температуре использования. Ниже этой точки доска становится мягче. При 150°C плита с температурой Tg 180°C уже теряет 40 процентов своего модуля упругости при комнатной температуре. Поверхность деформируется под давлением штифта. Смещение выравнивания. Доска по-прежнему имеет плоские размеры, но больше не удерживает позицию.

Четыре фактора определяют реальную производительность при высоких температурах:

• Плотность поперечных связей отвержденной сети, поскольку более плотные структуры дольше сопротивляются движению молекул.
• Химия отвердителя, поскольку ароматические типы создают более термостабильные связи, чем алифатические альтернативы.
• Отсутствие пластификаторов, которые снижают эффективную температуру размягчения, даже если тесты Tg показывают высокие значения.
• Полнота после отверждения, поскольку непрореагировавшие группы продолжают реагировать при рабочей температуре и сжимать панель.

Производитель термостойких плит из эпоксидной смолы, который контролирует эти четыре фактора, поставляет панели, которые выдерживают тысячи циклов. Тот, который гонится за высоким значением Tg, не обращая внимания на отвердитель или платы после отверждения, которые выходят из строя до первого интервала технического обслуживания.

Термический цикл разрушает то, что не может сделать одно тепло

Статическое тепло вызывает постепенное разрушение. Езда на велосипеде вызывает усталость. Стеклоткань расширяется быстрее, чем эпоксидная смола. Медный слой, если он присутствует, расширяется в третью скорость. При каждом изменении температуры от 25°C до 180°C и обратно интерфейсы разъединяются. Микротрещины появляются на просверленных отверстиях после 300 циклов. После 800 циклов эти трещины соединяются, и плата теряет структурную целостность.

Производители, которые тестируют только статическое тепловое воздействие, сообщают цифры, которые выглядят впечатляюще. Производители, которые проводят испытания термоциклом каждой новой формулы, рано замечают проблему усталости. Разница проявляется в показателях возврата, а не в рекламной литературе.

Пост-лечение стабилизирует то, что пресса оставляет реактивным

Панели выходят из пресса с непрореагировавшими эпоксидными группами. Производитель термостойких плит из эпоксидной смолы, который не требует пост-отверждения, отправляет панели, прошедшие первоначальные проверки Tg. При повышенных температурах эти группы реагируют. Панель сжимается. Усадка создает внутреннее напряжение, которое трескает доску изнутри.

Три теста подтверждают, завершило ли постотверждение работу:

• Дифференциальная сканирующая калориметрия, показывающая отсутствие остаточной экзотермы выше температуры отверждения.
• Термомеханический анализ измерения стабильности коэффициента расширения в области Tg.
• Сохранение прочности на изгиб через 100 часов при температуре 180°C в циркулирующем воздухе.

Производитель термостойких плит из эпоксидной смолы, который проводит эти три теста, поставляет панели, которые остаются стабильными по размерам. Тот, кто их пропускает, отправляет панели, которые меняют форму в печи клиента.

Окисление разъедает поверхность, прежде чем весь объем выйдет из строя

При температуре выше 150°C кислород вступает в реакцию с поверхностью эпоксидной смолы. Окисленный слой становится хрупким. Образуются микротрещины. Эти трещины снижают диэлектрическую прочность и создают следы. Термостойкая плита из эпоксидной смолы, выдержавшая испытания на объемный изгиб, все равно может не пройти испытания на разрушение поверхности, поскольку оболочка ухудшилась.

Смолы с основной цепью бисфенола-F или новолака окисляются медленнее, чем смолы с бисфенолом-А. Стабилизаторы окисления еще больше замедляют реакцию, но не останавливают ее полностью. Производители, которые тестируют только объемные свойства, упускают из виду вид отказа, который первым проявляется на сборочном цехе.

Качество отверстий определяет, как долго прослужит плата

Монтажные отверстия несут механическую нагрузку. При термоциклировании стенка отверстия расширяется и сжимается. Напряжение концентрируется у стены. Трещины начинаются там и распространяются наружу. Острое сверло с правильной скоростью подачи позволяет получить чистые стенки. Изношенное сверло рвет стекловолокно и оставляет микротрещины, которые растут при каждом температурном цикле.

Производитель термостойких плит из эпоксидной смолы, который контролирует параметры сверления с таким же вниманием, как и параметры пресса, поставляет платы, которые надежно удерживают крепления на протяжении всего срока службы оборудования. Тот, который рассматривает сверление отверстий как второстепенную мысль, отправляет доски, которые трескаются в крепеже, и их заменяют раньше времени. Смола обеспечивает термостойкость. Отверстие определяет, останется ли это сопротивление полезным.